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第十一讲 排水固结法加固原理和计算理论 2 一、概 述 • 排水固结法又称预压法。排水固结法加固地基是通过 • 排水固结法 对地基施加预压荷载，使软粘土地基土体中的孔隙排 出，土体产生排水固结，土体孔隙体积减小、抗剪强 度提高，达到减少地基工后沉降和提高地基承载力的 目的。 • 排水固结法竖向 通常由排水系统 和加压系统两部 分组成。 如图11.1和11.2。 3 图11.1 排水固结系统 一、概 述 加 压 砂垫层、土工合成材料 水平向排水垫层 垂直向排水垫层 普通砂井、袋装砂井等 图11.2 排水固结法示意图 4 一、概 述 • 应用排水固结法的主要目的包括： (1) 减少建筑地基沉降； (2) 通过排水固结，提高建筑地基强度及稳定性； (3) 消除竣工后地基的不均匀沉降等。 • 排水固结法适用于处理淤泥质土、淤泥、泥炭土和冲 填土等饱和粘性土地基。 5 二、加固理论 • 利用饱和粘性土地基在荷载作用下产生排水固结，土 体孔隙比减小，压缩性减小，抗剪强度提高。 • 可有效减少地基工后沉降和提高地基承载力。 • 现以图11.3(a)、(b)所示的e-ln p 曲线和p - τ曲线来说 f 明采用排水固结法加固地基的原理。 孔隙比 抗剪强度 土体初始应力与孔隙比＿p0 、e0 应力 固结应力 (a) e-ln p‘ 曲线； (b) p - τf 曲线 6 图11.3 排水固结法加固地基原理 三、地基固结度计算 1. 一维固结理论 1. 一维固结理论 • 图11.4所示为一维固结情 况。固结方程为： 竖向固结微分方程 图11.4 一维固结Terzaghi 2 ∂u C ∂ u 固结理论 ∂t v ∂z2 (11-1) 式中：u — 土体中超孔隙水压力； C — 固结系数。 v 7 三、地基固结度计算 • 对最大排水距离为H的土层，当平均固结度不小于30% 时，根据边界条件可求解（11